流程自動化機器人（RPA）技術的應用研究

穆廣峰

[摘 要]多年來，油田企業分級建設了大量的業務應用系統，促進了油田開發管理效率的大幅提升。但在系統的應用、運行與共享等方面還有一些矛盾和瓶頸亟待解決，例如，系統操作步驟煩瑣，產生機械性重復操作等，增加了基層員工重復錄入和數據維護的工作負擔，在線協同的整體運行效率也會受到較大影響。為此，將流程自動化技術引入油田內應用，可在不改變原有系統運行方式、不新增原有系統授權模式、不對系統進行代碼級對接的條件下，花費較少的開發成本，對工作量大、操作復雜、機械性高的任務實現自動化處理，大幅提升操作精準度，降低人工勞動強度和系統運維難度。該技術已在大規模視頻會議參會情況自動統計、企業門戶內容遷移自動化運維等任務中發揮突出作用。隨著應用的不斷深入，其還可在系統整合應用，數據收集爬取等安全管控等方面發揮巨大作用，應用前景廣泛。文章闡述了系統建設與應用面臨的難點問題和流程自動化機器人的應用優勢，分析了RPA在油田內的應用實例，以供參考。

[關鍵詞]RPA;流程自動化;機器人

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2021.04.054

[中圖分類號]F270.7;TP315[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2021）04-0-02

1 ? ? 當前系統建設與應用面臨的難點問題

1.1 ? 應用系統多操作煩瑣，用戶承擔大量機械性重復工作

基層采油隊作為采油廠生產數據的源頭，每天會產生大量的油水井站庫生產運行、地面維修保障、儀器儀表狀態等數據，都需要基層隊資料員在各種應用系統中操作，最終將數據上傳到系統，經過自動計算匯總后，為上級各部門的決策管理提供準確依據。

在種類繁多的應用系統中，由于技術屏障或架構約束又或是流程制度限定等因素，部分功能操作存在過于繁雜的問題，甚至有時為了錄入一條記錄操作步驟會超過10次。尤其是有大量數據需要集中維護時，這種機械性點擊和錄入操作的總量將以指數的形式增長，給基層員工的工作帶來了困擾。

1.2 ? 系統融合與數據共享存在主客觀屏障

1.2.1 ? 主觀屏障方面

多數的應用系統建設都有完備且嚴格的授權控制，不同層級在系統中可查看和操作的權限不同，這些措施是確保數據準確、系統穩定運行的必要措施和手段。所以，往往下級部門向上級部門或橫向兄弟單位提出系統對接時，出于數據安全和系統安全等方面的保護，無法開放接口或數據共享，對信息化的統建共用產生了影響。

1.2.2 ? 客觀屏障方面

由于應用系統建設具有持續性和連續性的特點，很多在用的應用系統并不是采用統一的編程語言和技術架構開發的，這就造成了各個系統間天然的客觀屏障。這些屏障可以歸納為三大類。

（1）管理層級不同產生的屏障。上級統建應用系統的技術架構與下級應用單位自建應用系統的技術架構不符，無法建立對應的接口，使程序間無法通信。

（2）業務標準不同產生的屏障。不同的業務領域對相同問題的處理方式不同，必然會導致處理方式和執行標準的不同，使得跨業務系統間的協同難度增大，對接時底層開發不易實現。

（3）技術架構不同產生的屏障。開發技術在不斷的發展變革，10年前主流技術架構是以服務器-客戶機（Client-Server，C/S）

為主，比較有代表性的是Delphi、Visual Basic、Foxpro等。近年來瀏覽器/服務器（Browser/Server，B/S）架構的Web程序開發已經全面取代了原有架構。那么，不同架構間的程序融合實施難度會非常大，通常在跨架構級的系統整合上，也只能做到數據庫層級的數據共享，如果數據庫層級由于權限受限無法實現，那么兩個不同架構的應用就只能各自獨立運行了。

上述情況都有可能增加基層重復錄入、維護數據的可能性，這是與信息化建設的大方向不一致的。

2 ? ? RPA流程自動化技術優勢

2.1 ? RPA介紹

RPA是Robotic Process Automation的縮寫，指一種新型的人工智能虛擬流程自動化機器人。RPA的核心是通過自動化、智能化技術來“替代人”進行重復性、低價值、無須人工決策等固定性流程化操作，從而有效提升工作效率，減少錯誤。

RPA最顯著的優勢是直接的降本增效。首先，RPA可以代替人或者輔助人進行種類繁多的流程自動化任務處理，它可以為企業減少大量成本。其次，RPA相當于一個或者任意多個“虛擬員工”，它可以快速繼承人在各個業務領域所積累的經驗，在指令下達后，可快速進入工作狀態，不知疲倦，效率更高，且錯誤率接近“0”。

2.2 ? RPA技術的發展

當前，工業機器人已經廣泛應用于各大行業，大到機械制造、汽車生產、核電設施維護，小到螺母螺帽生產、口罩生產以及糖果產業。那么，RPA就是辦公領域的機器人技術，早在2000年現代RPA技術便被引入中國。經過多年的發展與換代，從RPA 1.0到RPA 4.0歷經多個時代的進化，RPA已經廣泛應用于各個領域。①PRA 1.0：解放雙手，結構化數據應用間的自由遷移;②RPA 2.0：替代雙手，數據類型全覆蓋后的智能建模分析;③RPA 3.0：增強人腦，迎來機器推理與業務自動管理新時代;④RPA 4.0：社會互聯，開放式的互聯導向，促進產業升級。

2.3 ? RPA技術在油田應用的優勢

RPA以外掛在原有系統的上層運行，本質是利用代碼模擬人工操作，達到自動化的目的。

2.3.1 ? RPA的非侵入特性

（1）不改變原有系統的運行方式。RPA的運行會嚴格遵循原有系統的設計要求，不增加原有系統的運行風險，不會擾亂原有系統的運行秩序。

（2）不新增原有系統的授權模式。RPA的運行不會繞過原有系統的授權管控，不需要原有系統開放特殊權限，不會造成原有系統的信息安全風險。

（3）不需要原有系統開放接口。RPA采用獨立的第三方運行方式，不需要原有系統進行代碼級改造，不會對原有系統的架構產生影響，不需要定制開放式的接口程序。

以上特性是針對傳統程序間整合、集成應用所做的優勢分析，正是RPA擁有了非侵入特性，其在油田企業內復雜應用環境中更易發揮作用，避開諸多限制，實現靈活應用。

2.3.1 ? RPA的低成本特性

（1）易開發。豐富的可視化編程框架，允許采用拖拽、點擊選取以及中文編寫等直觀的方式，大幅縮減RPA編寫的技術門檻。

（2）周期短。相比傳統方式下的代碼級功能改造、數據爬取以及系統融合應用，采用RPA方式實現同樣效果，開發周期可縮短到1/20。

（3）低成本。部分外部協作的應用系統功能如需再次升級改造，還將產生二次開發費用，從幾萬元到幾十萬元不等，而RPA可自主開發，零費用。

采用機器人自動運行的方式可滿足絕大部分的改造需求，符合當前戰嚴冬、轉觀念、勇擔當、上臺階的活動宗旨。

3 ? ? RPA技術平臺選型分析

3.1 ? 主流RPA技術框架對比分析

業界目前的主流技術框架以Pathon通用框架和Uibot、

Uipath商業框架為主，通過對這三種RPA框架的分析，充分考慮易用性、使用難度、可擴展性及版權歸屬等重要因素，經過綜合優選后，Uibot技術框架在功能完整性、操作便利性、可擴展性等方面比其他兩類更適合在油田內應用。本文也將重點圍繞Uibot實現RPA流程自動化應用展開探討。

3.2 ? RPA在油田的應用場景分析

一是廣泛應用于具有規律的重復性工作，解放雙手。例如，大批量數據錄入系統、根據已有Excel數據校對維護系統中的數據等。

二是對應用系統或頁面中的數據進行爬取，豐富途徑。可通過RPA從程序界面直接獲取到所需數據，不需要數據庫級的對接與授權。

三是輔助新老應用系統實現集成化應用，促進整合。在針對不同時期、不同基礎架構的新老應用系統集成化整合應用方面，利用RPA自動化模擬運行，可以繞開諸多限制，比如架構上、技術上以及接口上的限制，直接使用RPA在不同應用系統間自動完成所需工作。

4 ? ? RPA在油田內的應用實例分析

4.1 ? 大規模視頻會議參會情況自動統計機器人

目前，大規模會議多采用線上視頻會議形式舉辦，參會代表應到人數、已到人數的統計對于大會的順利召開至關重要。如何快速準確地對幾百位參會代表進行快速、高效的分類匯總成為亟待解決的難題。

視頻會議系統以華為公司的Welink云應用產品為例，該系統并沒有符合統計需求的功能，而且華為公司也不會為此重新修改并發布新產品，此時RPA的作用就顯得尤為突出。為此，選用RPA技術編寫一個自動化機器人，完成上述所有環節的操作，無須人工干預即可在5分鐘內自動完成全部統計任務，效率提升48倍。

4.2 ? 企業門戶內容遷移自動化運維機器人

門戶網站是基于統一技術架構進行建設管理的，基層管理員無法直接以數據庫的方式獲取到門戶網站中的數據，在進行內容調整時，需要經歷較為煩瑣的操作過程，這些問題都是傳統應用程序開發所無法解決的。

以門戶主頁中新聞內容的遷移工作為例，該欄目中包含了1 275個視頻新聞，由于操作限制，并不能直接通過數據庫后端對內容實施遷移，也無法獲取到門戶網站的對應接口從而開發專用的程序功能進行批量化處理。

經統計，完成一條新聞的遷移需要進行19個步驟，包括登錄、信息收集、多級目錄、功能選擇、信息修改、保存頁面、發布新聞及校準核對等重要環節。如果此項工作全部由人工手動操作，至少需要操作近25 000個步驟。一個人每小時按10條新聞運維速度估算，全部完成需要半個月以上的時間。

該場景是RPA比較典型的一種應用場景，傳統開發技術受阻時，RPA的優勢互補作用凸顯。利用RPA數據爬取功能實現無監督式的自動化任務處理。完成此項任務僅需4小時，綜合效率提升32倍，自動化程度達到100%，僅此一項便可節約近萬元的人工成本。

5 ? ? 應用效果與前景展望

RPA技術作為傳統平臺開發方式的一個補充，在特定的應用場景和需求上具有較強優勢。其低成本、定制化、獨立化運行的特點，可充分發揮自主研發優勢。目前，RPA在大慶油田第一采油廠的應用處于起步期，在降低重復勞動強度、提升運行效率等方面取得了良好效果。隨著應用的逐步深入，該項技術還可在系統整合應用、數據爬取處理、等級保護建設、信息安全管控等更廣泛的領域發揮更加重要的作用，實現與傳統開發技術的互補配合，應用前景廣闊。